有機實驗的燒杯里,承載著探索未知的期待,可現實卻是頻頻翻車的無奈!蒸餾時產物 “離奇失蹤”,回流時溶液瘋狂暴沸,提純后樣品純度慘不忍睹…… 每一次失敗都讓人懷疑人生!在有機實驗的領域里,翻車似乎成了不少人的 “家常便飯”。別急,這篇文章正是為拯救你的實驗之路而來。其實這些 “翻車現場” 都藏著被忽視的細節,只要掌握要點,實驗就能從 “災難片” 秒變 “教科書”。今天手把手教你避開 99% 的坑,讓有機實驗不再成為你的 “噩夢”!
1、加熱方式
有機實驗往往需要加熱,而不同的實驗其加熱方式可能不一樣
① 酒精燈加熱。酒精燈的火焰溫度一般在400~500℃,所以需要溫度不太高的實驗都可用酒精燈加熱。教材中用酒精燈加熱的有機實驗是:“乙烯的制備實驗”、“乙酸乙酯的制取實驗”、“石油蒸餾實驗”。
② 水浴加熱。水浴加熱的溫度不超過100℃。教材中用水浴加熱的有機實驗有:“銀鏡實驗(包括醛類、糖類等的所有銀鏡實驗)”、“ 硝基苯的制取實驗(水浴溫度為55~60℃)”、 “乙酸乙酯的水解實驗(水浴溫度為70~80℃)”和“ 糖類(包括二糖、淀粉和纖維素等)水解實驗(熱水浴)”。
③ 用溫度計測溫度的有機實驗:“硝基苯的制取實驗”、“乙酸乙酯的制取實驗”(以上兩個實驗中的溫度計水銀球都是插在反應液外的水浴液中,測定水浴的溫度)、“乙烯的實驗室制取實驗”(溫度計水銀球插入反應液中,測定反應液的溫度)和“ 石油的蒸餾實驗”(溫度計水銀球應插在蒸餾燒瓶支管口處, 測定餾出物的溫度)。
2、催化劑的使用
① 硫酸做催化劑的實驗:“乙烯的制取實驗”、 “硝基苯的制取實驗”、“乙酸乙酯的制取實驗”、“纖維素硝酸酯的制取實驗”、“糖類(包括二糖、淀粉和纖維素)水解實驗”和“乙酸乙酯的水解實驗”。其中前四個實驗的催化劑為濃硫酸,后兩個實驗的催化劑為稀硫酸,其中最后一個實驗也可用氫氧化鈉溶液做催化劑
② 鐵做催化劑的實驗:溴苯的制取實驗(實際起催化作用的是溴與鐵反應生成的溴化鐵)。
③ 銅或者銀做催化劑的實驗:醇的去氫催化氧化反應。
④ 鎳做催化劑的實驗:乙醛催化氧化成酸的反應。
⑤ 其他不飽和有機物或苯的同系物與氫氣、鹵化氫、水發生加成反應時,為避免混淆,大家可直接寫催化劑即可。
3、注意反應物的量
有機實驗要注意嚴格控制反應物的量及各反應物的比例,如“乙烯的制備實驗”必須注意乙醇和濃硫酸的比例為1:3,且需要的量不要太多,否則反應物升溫太慢,副反應較多,從而影響了乙烯的產率。
4、注意冷卻
有機實驗中的反應物和產物多為揮發性的有害物質,所以必須注意對揮發出的反應物和產物進行冷卻。
① 需要冷水(用冷凝管盛裝)冷卻的實驗:“蒸餾水的制取實驗”和“石油的蒸餾實驗”。
② 用空氣冷卻(用長玻璃管連接反應裝置)的實驗:“硝基苯的制取實驗”、“酚醛樹酯的制取實驗”、“乙酸乙酯的制取實驗”、“石蠟的催化裂化實驗”和 “溴苯的制取實驗”。這些實驗需要冷卻的目的是減少反應物或生成物的揮發,既保證了實驗的順利進行,又減少了這些揮發物對人的危害和對環境的污染。
5、注意除雜
有機物的實驗往往副反應較多,導致產物中的雜質也多,為了保證產物的純凈,必須注意對產物進行凈化除雜。如“乙烯的制備實驗”中乙烯中常含有CO2和SO2等雜質氣體,可將這種混合氣體通入到濃堿液中除去酸性氣體;再如“溴苯的制備實驗”和“硝基苯的制備實驗”,產物溴苯和硝基苯中分別含有溴和NO2,因此, 產物可用濃堿液洗滌。
6、注意攪拌
注意不斷攪拌也是有機實驗的一個注意條件。如“濃硫酸使蔗糖脫水實驗”(也稱“黑面包”實驗)(目的是使濃硫酸與蔗糖迅速混合,在短時間內急劇反應,以便反應放出的氣體和大量的熱使蔗糖炭化生成的炭等固體物質快速膨脹)、“乙烯制備實驗”中醇酸混合液的配制。
7、注意使用沸石(防止暴沸)
需要使用沸石的有機實驗:
① 實驗室中制取乙烯的實驗;
② 石油蒸餾實驗。
8、注意尾氣的處理
有機實驗中往往揮發或產生有害氣體,因此必須對這種有害氣體的尾氣進行無害化處理。
① 如甲烷、乙烯、乙炔的制取實驗中可將可燃性的尾氣燃燒掉;
② “溴苯的制取實驗”和“硝基苯的制備實驗”中可用冷卻的方法將有害揮發物回流。
看完這份超全避坑指南,相信大家對有機實驗已經 “心里有底” 啦!從儀器搭建到試劑使用,從操作規范到應急處理,每一個細節都是成功的關鍵。以后再走進實驗室,就帶著這些 “通關秘訣” 大膽操作吧!當然,實驗中總會有新情況出現,如果你還有其他困惑,或是發現了更實用的小技巧,歡迎分享~讓我們一起把這份避坑寶典不斷升級,助力每位實驗人都能收獲完美的實驗結果!
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